第3章 トンネル設計 表1-29 トンネル坑門の形式と...

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10) 第3章 トンネル設計 道-3-55 表1-29 トンネル坑門の形式と特徴 10-3 坑門の構造設計十 坑門は、完成後これに加わる死荷重、土圧および地震の影響等に対して安全であるように 設計しなければならない。これらの荷重は、坑門の型式に応じて適宜組み合わせて行うもの とするが、特に、突出型のような場合は、一般に土被りが薄くまた覆工の一部が露出するこ ともあり、地震、温度変化、コンクリートの乾燥収縮、等の影響を受け易いのでこれらを考 慮した設計とする必要がある。 (1)面壁型坑門の設計 面壁型の坑門は、トンネル本体に剛結された版構造物として、設計するものとする。 そのウイングの断面力の算定は、原則として、図 1-37 に示すようにトンネル本体を固 定端とする片持版として求めるものとする。しかし、トンネルの場合は、ウイングは本 体覆工の円曲線上に固定されるため、2方向版の性状が強く滑らかな応力分布を示すこ とから、ウイングの設計にあたっては、次のように考えるものとする。

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第3章 トンネル設計

道-3-55

表1-29 トンネル坑門の形式と特徴

10-3 坑門の構造設計十

坑門は、完成後これに加わる死荷重、土圧および地震の影響等に対して安全であるように

設計しなければならない。これらの荷重は、坑門の型式に応じて適宜組み合わせて行うもの

とするが、特に、突出型のような場合は、一般に土被りが薄くまた覆工の一部が露出するこ

ともあり、地震、温度変化、コンクリートの乾燥収縮、等の影響を受け易いのでこれらを考

慮した設計とする必要がある。

(1)面壁型坑門の設計

面壁型の坑門は、トンネル本体に剛結された版構造物として、設計するものとする。

そのウイングの断面力の算定は、原則として、図 1-37 に示すようにトンネル本体を固

定端とする片持版として求めるものとする。しかし、トンネルの場合は、ウイングは本

体覆工の円曲線上に固定されるため、2方向版の性状が強く滑らかな応力分布を示すこ

とから、ウイングの設計にあたっては、次のように考えるものとする。

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道-3-56

(a)荷重

土圧は背面埋戻し土の影響を考慮したクーロン土圧とする。その他の荷重としては、必

要に応じて施工時荷重(仮設時荷重として計算時には、許容応力の割り増しを行う)、及び

雪荷重、輪荷重等を見込むものとする。

なお、施工時荷重と他荷重を同時に考慮する必要がある場合には、施工時荷重のみの場

合と他荷重を考慮した場合で部材厚の大きくなる方を採用するものとする。また、地震時

については一般には考慮しないものとする。

(b)ウイング水平方向及び鉛直方向の応力計算

水平方向の応力は、図 1-37 に示す面ABCDEFGの仮想ウイング端G~A~Bに対

する曲げモーメントΣMG~A~B、せん断力ΣSG~A~Bを求める。

同様に、鉛直方向の応力は、面ADEFGHIの仮想ウイング端I~A~Dに対する曲

げモーメントΣMI~A~D、せん断力ΣSI~A~Dを求める。

ただし、I~A~Bは吹付コンクリートの内面(覆工コンクリートの外面)を示す。

(c)ウイング固定端の断面力

ウイング固定端の断面力は、次式により求めるものとする。

①水平方向の断面力

②鉛直方向の断面力

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道-3-57

図1-37 ウイングの断面力の算定(片持版)

(d)配筋設計

ウイングの配筋設計は、一般にはウイング固定幅の断面力計算結果により図1-38 に

示す鉄筋量算定の考え方に基づいて行うものとする。そのなかで、鉛直方向については、

一般には水平方向の断面力に比べて非常に小さくなるが、配筋設計にあたっては図1-

38 により行うものとする。また、坑門に生ずる応力のトンネル本体への影響を考慮して、

覆工外側面に主鉄筋同等の鉄筋を先端から 5.0m 程度配筋するものとする。

なお、図1-38 は、片持版の応力計算結果を実際の応力分布状態に近似させるために、

有限要素法などによる解析結果を参考にして作成したものである。

Aso、ASH₁:水平方向に配筋される主鉄筋量(㎠/m)

Asv₁、Asv₂:鉛直方向に配筋される主鉄筋量(㎠/m)

ASH₁=Aso/2

Asv₁=Aso/2

Asv₂=Aso/4

図1-38 鉄筋量の算定の考え方

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道-3-58

(e)材料及び強度

坑門工に使用するコンクリート及び鉄筋の材料及び強度は、以下のとおりとする。

表1-30 コンクリート・鉄筋の規格(坑門)

材 料 設計基準強度 規 格 備 考

コンクリート 24N/mm2 27- 8 -20 W/C55%以下

鉄 筋 180N/mm2 SD345 D16 を下限

(2)突出坑門の設計

突出坑門は、トンネル本体と同一のアーチカルバートがトンネル坑口部に連続して設け

られる坑門である。設計は、完成後の整形盛土による上載荷重、水平荷重、その他の荷重(雪

荷重、輪荷重等)を考慮して、断面力及び地盤の支持力の計算を行うものとする。尚、イン

バートの形状は、トンネル内の中央排水工の連続性からトンネル断面と同一の曲率を待っ

た形状とする。

断面力の算定に当たっては、原則として、図1-39 に示すように弾性バネを考慮した変

形法により計算を行うものとする。

設計細部については、ボックスカルバートの設計に準ずるものとする。

(ア)側壁に作用する水平土圧係数は 0.3 及び 0.5 として両方で部材応力を計算し、不

利な応力で断面を設計する。

(イ)地山を溝型に掘削してアーチカルバー卜を設ける場合は、サイロ土圧を考慮する。

(ウ)土被りが薄い状態で工事車両も含めた施工時応力を照査する。

(エ)アーチカルバート構造の一部が埋戻し土から露出する場合は、地震、温度変化、

コンクリートの乾燥収縮の影響等必要に応じて考慮する。

(オ)舗装部の活荷重を考慮するとインバートの変形が抑制されるため、考慮したケースと

考慮しないケースの2ケースにて検討すること。

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道-3-59

① 上載荷重…………………埋戻し土、雪、その他

② 土圧………………………常 時 :静止土圧他

地 震 等:クーロン土圧

③ 地盤定数…………………弾性バネ

④ 温度変化、乾燥収縮……温 度:±15℃

乾燥収縮:-20℃

図1-39 断面力の算定

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道-3-60

図1-40 を参考として、突出型の配筋図例を図1-41 に示す。

図1-40 一般図

図1-41 突出型坑門の配筋図例

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道-3-61

11 補助工法

11-1 概説

吹付コンクリート、ロックボルト、鋼アーチ支保工等の通常の支保パターンでは対処でき

ないか、対処することが得策でない場合に、切羽の安定、施工の安全性、並びに周辺環境の

保全のため、主に地山条件の改善を図る目的で適用される補助的または特殊な工法を補助工

法という。

本要領では、通常の施工で使用している機械、設備、材料がそのまま使用出来るもので、

掘削後支保工の施工が完了するまでの切羽の自立を保持する工法を補助工法A、通常の施工

機械設備・材料で対処が困難な対策及び施工サイクルヘの影響の大きい対策工法を補助工法

Bと称す。代表的な補助工法とその使用目的による分類を表1-31 に示す。

表1-31 補助工法の分類

(注)各工法末尾の(A)(B)は補助工法の区分を表す。

補助工法(A):通常の施工で採用され使用している機械、設備、材料がそのまま使用できる

もので掘削後支保工の施工が完了するまで切羽の自立を保持する工法

補助工法(B):通常の施工機械設備・材料で対処が困難な対策または、施工サイクルヘの影

響の大きい対策工法

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道-3-62

(1)設計時の補助工法適用について

当初設計に補助工法を盛り込むことが合理的と判断される場合には、地山条件、環境条件、

掘削断面、地表面沈下の制限等の基本条件を総合的に検討し、施工性のみならず安全性と経

済性が得られるよう合理的な補助工法としなければならない。また、補助工法の施工性やそ

の効果を高めるためトンネルの施工法についても補助工法に適したものとする必要があり、

種々の設計条件を総合的に考慮し、現地の状況に適合したトンネル設計・施工法としなけれ

ばならない。

(2)施工中の補助工法の適用

トンネル施工中に適宜補助工法の採用について検討を行う場合には、施工状況・計測結果

等を把握したうえで、掘削工法や支保パターンとの適合性についても十分に検討し、効果、

経済性、工期等を勘案して決定しなければならない。また、トンネル掘削作業や施工サイク

ルヘの影響についても留意する必要がある。

補助工法に着目したトンネルの調査・設計・施工の流れを図1-42 に示す。

図1-42 補助工法に着目したトンネルの調査・設計・施工の流れ

トンネル標準

示方書(山岳

工法編)同解説

第 141 条

トンネル標準

示方書(山岳

工法編)同解説

第 141 条

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道-3-63

11-2 補助工法の選定

当初設計に補助工法を計画することが合理的であると判断される場合、または、トンネル

の施工中に補助工法の必要が認められた場合には、地山条件、施工の安全生、施工サイクル

ヘの影響、周辺環境への影響等を考慮し、目的、効果、安全性、施工性及び経済性について

検討を行い、合理的な工法を選定する必要がある。代表的な補助工法についてその使用目的

と対象地山に分類したものを表1-32 に示す。なお、選定に際しては「NEXCO設計要領

第三集トンネル」の6-2~6-4を参考とする。

表1-32 補助工法の選定 (「トンネル標準示方書」を一部加筆修正)

工 法

目 的 対 象 地 山

補助

工法

区分

施工の安全性確保 周辺環境の保全

湧水

対策

切羽安定対策 地表面

沈 下

対 策

近 接

構造物

対 策

硬岩 軟岩 土砂 天端の

安 定

鏡面の

安 定

脚部

安定

フォアポーリング

(非充填式・充填式、注入式) ◎ ○ ○ ○ ◎ ◎ A

パイプルーフ ○ ○ ◎ ○ ○ ◎ B

水平ジェットグラウト

(噴射攪拌) ○ ○ ○ ○ ○ B

長尺鋼管フォアバイリング

(充填式、注入式) ○ ○ ○ ○ ○ ○ B

プレライニング ○ ○ ○ ○ ○ ○ B

鏡面脚部の補強

鏡吹付コンクリート ◎ ○ ◎ ◎ A

鏡ボルト ◎ ○ ◎ ◎ A

仮インバート

(上半、インバート) ○ ○ ○ ○ A

脚部補強ボルト ○ ○ ○ ○ A

ウイングリブ付鋼アーチ支保工 ◎ ○ ○ ◎ A

湧水対策地山補強

水抜きボーリング ◎ ○ ○ ◎ ◎ ◎ B

水抜き坑 ◎ ○ ○ ○ ○ ○ B

注 入 ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ○ ○ B

垂直縫地 ○ ○ ○ ○ ○ B

遮断壁 ○ ○ ◎ ○ B

注)○:比較的よく用いられる工法、○:場合によって用いられる工法を示す。

11-3 薬液注入による施工管理

注入工法の実施にあたっては、「薬液注入工法による建設工事の施工に関する暫定指針につ

いて」(建設省事務次官通達 昭和 49 年7月 10 日)によるものとする。

なお、ウレタン系薬液については、「山岳トンネル工法におけるウレタン注入の安全管理に

関するガイドライン(案)」(日本道路公団、平成4年 10 月)によるものとする。

道路トンネル

技術基準

(構造編)・

同解説

第4編 6.(1)

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道-3-64

12 観察・計測 (1)観察・計測の目的

トンネルの掘削に伴う周辺地山の挙動と各支保部材の効果を把握し工事の安全性及び

経済性を確認することにある。

(2)観察・計測の分類

トンネルの施工中に行う観察・計測は計測Aと計測Bに分類する。

1)計測A……日常の施工管理の指標を得ることを目的とする。

この計測は知識と経験を有する技術者と、その補助員が常駐して行うもの

とする。

2)計測B……設計へのフィードバックと設計標準パターンの検証。

類似した条件のトンネルヘの設計資料その他の蓄積を目的とする。

この計測は専門の技術者に行わせるものとする。

(3)計測A

計測Aは、日常の施工管理のために必ず実施すべき計測項目で下記項目を計画するも

のとする。

1)観察調査

2)天端沈下測定

3)内空変位測定

4)地表沈下測定

(4)計測B

計測Bは、地山条件に応じ計測Aに追加して選定する計測項目で下記項目等があるが、

大きな塑性地圧や破砕帯等で計測が必要となる場合は担当課と協議するものとする。

1)原位置調査・試験 7)鋼アーチ支保工応力測定

2)地山試料試験 8)覆工応力測定

3)坑内地中変位測定 9)盤ぶくれ測定

4)ロックボルト軸力測定 10)AE測定

5)吹付けコンクリート応力測定 11)ロックボルト引抜き試験

6)地表・地中の変位測定

(注)ロックボルトの軸力測定及び引抜き試験と施工管理で行う試験とは別途と考える。

道路トンネル

観測・計測指針

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第3章 トンネル設計

道-3-65

表1-33 調査の項目渡内容

出展:道路トンネル観察・計測指針(H21.2)P12~13

計測項目 計測によって求められるおもな事項 計測種別注1)

坑内観察調査

①切羽の自立性、素掘面の安定性 ②岩質、断層、破砕体、褶曲構造、変質帯等の

性状把握

③支保工の変状把握 ④当初の地山区分の再評価

原位置

調査・

試験

坑内弾性波速度測定 ①当初の地山区分の再評価 ②緩み領域 ③地層の亀裂、変質の程度 ④岩盤とし

ての強度の把握 B

ボーリング調査 ①岩質、断層、破砕体、褶曲構造、変質帯、ガス等の性状把握 ②地山試料の採取

ボーリング孔を利用した調査 地耐力(標準貫入試験)、水圧、透水性試験(涌水圧試験)、変質係数(孔内水平載

荷試験)

岩盤直接せん断試験 粘着力(c)、内部摩擦角(φ)、残留強度(c’、φ’)、変形係数

ジャッキ試験(平版載荷試験) 変形係数、地盤反力係数

ポイントロード試験(点載荷試験) 点載荷強度 注2)

シュミットハンマー試験 シュミットハンマー反発値 注2)

針貫入試験 針貫入勾配

地山試

料試験

一軸圧縮試験 一軸圧縮強度(σc)、静ヤング率(Es)、静ポアソン比(vs)

注3)

超音波伝播速度測量 P 波速度(Vp)、S 波速度(Vs)、動ヤング率(Ed)、動ポアソン比(vd)

単位体積重量試験 単位体積重量(γ)、含水比(w)

吸水率試験 吸水率

圧裂引張試験 圧裂引張強度(σt)

クリープ試験 クリープ定数

粒度分析試験 土砂地山の場合、切羽の安定性の判断資料とする

泥岩、温泉余土等の場合、膨張性の判断資料とする

浸水崩壊度試験(スレーキング試験) 軟岩の場合、水に対する安定性の判断資料とする

三軸圧縮試験 粘着力(c)、内部摩擦角(φ)、残留強度(c’、φ’)

X線分析試験 粘土鉱物の種類(膨張性粘土の有無)

陽イオン交換容量試験 粘土鉱物の含有量の推定

計測

天端・脚部沈下測定 トンネル天端・脚部の絶対沈下量を監視し断面の変形状態を知り、トンネル天端・

脚部の安定性を判断する A

内空変位測定 変位量、変位速度、変位収束状況、断面の変形状態により、①周辺地山の安定性 ②

支保工の設計・施工の妥当性 ③覆工の施工時期等を判断する A

地表面沈下測定 坑口部や土被りの小さい区間でトンネル縦断方向に地表面の沈下量を測定し、トン

ネル掘削の地表面への影響とトンネルの安定性を評価する

注4)

坑内地中変位測定 トンネル周辺の緩み領域、変位量を知り、ロックボルトの長さ、設計、施工の妥当

性を判断する B

ロックボルト軸力測定 ロックボルトに生じたひずみから、ロックボルト軸力を算出し、効果の確認、ロッ

クボルト長、ロックボルト径の適否を判断する B

吹付けコンクリート応力測定 吹付けコンクリート応力から、支保効果の確認、増吹きの必要性等を判断する B

注5)

地表面・地中の変位測定 トンネル掘削による地表への影響、沈下防止対策、の効果判定、トンネル周辺の緩

み範囲を推定する B

鋼アーチ支保工応力測定 鋼アーチ支保工応力により支保工の大きさ、ピッチの適否を判断する

鋼アーチ支保工に作用する土圧の大きさ、方向、側圧係数を推定する B

覆工応力測定 覆工コンクリートの安全性、双設トンネルの相互干渉の有無を確認する B

ロックボルト引抜き試験 ロックボルトの定着効果を確認し、引抜き耐力から適正な定着方式や、ロックボル

トの種類の選定を目的として実施する

注6)

AE測定 山はね現象の発生の危険度を評価する B

盤ぶくれ測定 インバートの必要性、効果の測定をする B

前方探

坑内弾性波探査 切羽前方にある断層・破砕帯等の位置や幅等を把握する

削孔検層法 削孔速度や削孔のエネルギーを算定し、地山状況との比較により断層・破砕帯等の

位置や幅等を把握する

探りノミ 切羽前方の地質状況や地下水状況を簡易に把握する

注1)計測種別の A は日常の施工管理のために必ず実施すべき計測(計測 A)をいう。計測種別の B は地山条件に応じ、計測 A に追加して選定される計測(計

測 B)をいう。なお、計測種別が空欄のもの、あるいは本表に示されていない試験、計測項目についても、必要と認められるものについては実施する。

注2)場合によっては計測 A に含まれることがある。

注3)地山試料試験の試験項目は地山条件に応じて選定する。

注4)地表面沈下測定にはトンネル中心線上に測点を設置する計測 A のほかにトンネル横断方向にも測点を設置する計測 B がある。

注5)吹付けコンクリートの応力測定のうち、トンネル半径方向の測定を背面土圧測定、接線方向の測定を吹付けコンクリート応力測定とよぶ。

注6)ここでいうロックボルト引き抜き試験は、施工前あるいは掘削の初期段階で実施するものであり、日常の施工管理としてのロックボルト引き抜き試験は

計測 B としては取り扱わない。

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道-3-66

1)天端・脚部沈下、内空変位の測定間隔と頻度

天端・脚部沈下および内空変位測定は、同一断面において実施することを原則とする。

表1-34 測定の間隔

条件

地山等級 坑口付近

土かぶり 2D以下

(D:トンネル掘削幅) 施工初期の段階

ある程度施工の

進んだ段階

A、B 10m 10m 20m 必要に応じて実施

CⅠ、CⅡ 10m 10m 20m 30m

DⅠ、DⅡ 10m 10m 20m 20m

E 10m 10m 10m 10m

注1)施工の初期の段階とは、200m 程度の施工が進むまでの段階をいう。

表1-35 測定の頻度

頻 度 測定位置と

切羽の離れ 変位速度 摘 要

2回/1日

1回/1日

1回/2日

1回/1週

0~0.5D

0.5~2D

2~5D

5D以上

10mm/日以上

5~10mm/日

1~5mm/日

1mm/日以下

測定頻度は、変位速度より定ま

る測定頻度と切羽からの離れよ

り定まる測定頻度のうち高い方

を採ることを原則とする。

注)Dはトンネル掘削幅

2)測点配置

図1-43 測点配置の例

測点を設置する上で、以下のような点に留意するとよい。

① 地山がよく、変位が非常に小さい場合や小断面を掘削する場合には、下半盤の水平測線

を省略してよい。

② 変位が大きい場合や偏圧が著しい場合、盤ぶくれ等の特殊地山、あるいは大断面トンネ

ルでは、必要に応じてアーチ肩部の左右等に測点を追加して測定する。

③ 中壁分割工法の場合には、中壁に測点を追加して測定する。ただし、通常の2車線断面

トンネルの場合には上半盤の高さがSL付近の位置になるが、大断面トンネルの場合に

は上半盤の高さがSL付近の位置になるとは限らない。このような場合、測線の位置は

上半盤の底盤から1.0~1.5m程度の高さの位置に設定する必要がある。

道路トンネル

観測・計測指針

3-2-2

道路トンネル

観測・計測指針

3-2-3

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第3章 トンネル設計

道-3-67

3)地表沈下測定

図1-44 地表沈下の測定間隔

坑口部および土被りの小さいトンネルで地表面沈下測定を行う場合は、トンネル中心線上

に測点を設けることを標準とする。

地表面沈下の測定間隔は上図に示す。なお、土被りが2D以上であっても、地質、地下水,

偏圧等を考慮し、地表面沈下が予想される場合は、随時、地表面沈下測定を行う。

測定は、切羽掘削による沈下の影響が現れる以前から沈下が収束するまで継続する。

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道-3-68

13 その他構造物の設計

13-1 避難連絡坑

避難連絡坑は併設される上下線トンネル相互間を連絡するもので、トンネル内に設置され

る非常駐車帯の反対側側壁部に設ける。この設計にあたっては、原則として「6 支保工の

設計」等の諸規定に準じて行うものとし、その内空断面は図1-45 を標準とする。

図1-45 避難連絡坑の内空断面

避難連絡坑の計画高は、排水勾配、本坑への取り付け等を検討して決定するものとし、そ

の出入口部は利用者の非常時における進入脱出に支障を来さないように本坑との接続部の段

差を小さくするものとする。また、連絡坑内は斜路化に努め、延長が長い場合には途中に踊

り場を設けたり、勾配が急な場合は手摺りを設けるなど、避難者の安全に設計上の配置を行

うものとする。(図1-46 参照)

しかし、トンネル間の高低差が大きい等で斜路とすることに問題がある場合には階段で計

画することができるが、その勾配は1/2以下を標準とし、やむを得ない場合でも蹴上げ寸

法 16cm 以下、踏み面寸法 26cm 以上とする。また、階段部の高さが3mを超える場合には、

高さ3m以内毎に2m程度の踊り場を設けるものとする。

図1-46 標準的な斜路の例

なお、避難連絡坑と本坑との交差は原則として直交とするが、施工上の便宜を図る上で斜

交とすることもできる。

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第3章 トンネル設計

道-3-69

対面通行で暫定的に供用されるトンネルにあっては、下記のとおり避難連絡坑を設

置するものとする。

① 避難連絡坑は、700~800m 程度の間隔でⅡ期線に向けてⅠ期線施工時にある程度掘

削するものとし、原則としてⅠ期線の将来追越車線側の非常駐車帯と対の位置に設

置にするものとする。

②避難坑を設けるトンネルにあっては、設置間隔が 300~400m 程度になるようにⅠ期

線の将来追越車線側非常駐車帯と対の位置およびその中間付近に避難連絡坑を設

置するものとする。

13-2 諸設備のための箱抜き

トンネルの側壁部等には、照明設備や非常用設備、換気設備等の機器を埋設・設置するた

めの空間(箱抜き)を設けるものとする。

設計にあたっては、箱抜きの形状や機器の配置がトンネル毎に異なるので、それぞれの詳

細設計に示された形状や配置の条件に従って行うものとする。

箱抜きの形状寸法の小さいものについては、一般に覆工等の補強は必要としないが、形式

寸法の大きな箱抜き(例えば、非常電話ボックス)は、覆工等に悪影響を及ぼすこともあるの

で、必要に応じて覆工等の補強を考慮しておかなければならない。

なお、機器立ち上げ部の配管については埋め込み式とすることを標準とする。

Page 16: 第3章 トンネル設計 表1-29 トンネル坑門の形式と …...Bと称す。代表的な補助工法とその使用目的による分類を表1-31に示す。 表1-31

土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-70

14 トンネル照明設計 (1)トンネル照明施設設計に用いる基準書等

トンネル照明施設の設計は、「道路照明施設設置基準・同解説」(平成 19 年 10 月)、「電

気通信施設設計要領・同解説(電気編) 平成 20 年版(トンネル照明)」、「道路トンネル照

明器材仕様書」(平成 20 年改版)、「LED 道路トンネル照明ガイドライン(案)(H23.9)」等

によるものとする。

(2)設置計画

延長 50m を超えるトンネルには入口部照明等を含む照明施設を設置するものとする。ま

た、延長 50m 以下のトンネルにおいては、基本照明の夜間の平均路面輝度を満たす照明を

設けるものとする。

(3)光源の選定

光源は、「道路トンネル照明器材仕様書」(平成 20 年改版)に規定された性能を満足する

ものとし、ライフサイクルコスト等を勘案して選定するものとする。

また、光源の種類は単一光源に限らず、これらの光源を組み合わせて使用することもで

きる。原則として LED 道路灯を採用し、既設灯の更新においてもできる限り LED 道路灯を

採用するものとする。

(4)器具の選定

照明器具は直付け型または埋め込み型で、「道路トンネル照明器材仕様書」(平成 13 年改

訂)に適合するものとする。

(5)照明器具の配列、取り付け高さ、振り向け

配列方式は向き合わせ配列あるいは千鳥配列を標準とするが、実情に応じて片側配列ま

たは中央配列とすることもできる。

器具は、建築限界外の路面上4m以上の高さとなる位置に、歩道等がマウントアップさ

れている場合には中心軸が車道幅員の3/4地点(反対側車線の中央)を向くように、ま

たそうでない場合には反対側車線の外側線を向くように取り付ける(図1-47)。

(6)基本照明の性能指標

1) 平均路面輝度

基本照明における平均路面輝度は表14-1を標準とするが、交通量が10,000台/日

未満の場合は1/2に低減させてもよい。ただし0.7cd/㎡未満であってはならない。

2) 輝度均斉度

総合均斉度0.4以上を原則とする。(車線軸均斉度0.6以上を推奨する。ただし、一

般国道で設計速度60km/h以上の場合に、交通量により平均路面輝度を低減しているトン

ネルの車線軸均斉度はこの限りでない。)

3) 視機能低下グレア

視機能低下グレアは、相対閾値増加 15%以下を原則とする。

(7)取付間隔と路面輝度均斉度

一般に照明器具の配列別に照明器具の取付高さ(H)に対する取付間隔(S)との関係におい

て、向き合わせ配列の場合、S≦2.5H とされているが、取付間隔 2.5H を上回る場合があっ

ても総合均斉度 Uo≧0.4 が満足されるときは経済性を考慮してその間隔にすることが出来

電気通信施

設設計要領・

同解説

(電気編)

4.3

道路照明施

設設置基準・

同解説

5-3

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-71

るものとする。

なお滅灯時(千鳥配列)においても総合均斉度 Uo≧0.3 を満足することが望ましい。

歩道等がマウント・アップされている場合 歩道等がマウント・アップされていない場合

図1-47 光軸(中心軸)の位置

表1-36 基本照明の平均路面輝度

設計速度(km/h) 平均路面輝度(cd/m2)

100 9.0

80 4.5

70 3.2

60 2.3

50 1.9

40 以下 1.5

(7)照明の調光

基本照明の平均路面輝度は夜間等においては、表1-36 に示す値よりも低い値とすること

ができるが、この値は最低でも 0.7cd/m2を下回らないものとする。

また、曇天時には入り口証明の路面木戸を 1/2 に低減するものとする。

(8)器具の配置

基本照明の器具取り付け間隔は、光束法による照明計算によって算出し、その間隔にお

ける場合の平均路面輝度を照査した上で決定した値と、器具の配列方式毎に取り付け高さ

との関係から定められている標準値とを、交通量や経済性等について検討し決定するもの

とする。

道路照明施

設設置基準・

同解説

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-72

(9)保守率

照明施設は、経年による光源の光束低下や器具の汚れにより路面輝度が設置当初の値よ

りも減少するため、設計時にあらかじめこれを見込んでおく必要がある。この係数を保守

率というが、この値は道路構造、交通状況、ランプの交換間隔やその方法、清掃間隔によ

って異なり、標準値は 0.5~0.7 とされている。本要領では「トンネル照明設計指針」(高

速道路調査会)の基準に従い表1-37 に示す値を標準とする。

表1-37 保守率

日交通量 a 20,000≦a 10,000≦a<20,000 5,000≦a<10,000 a<5,000

保守率 0.55 0.6 0.65 0.7

(10)停電時照明

電気設備の故障などによるトンネル内の停電時には、通常の電源以外の電源によって照

明を行わなければならない。停電時照明の電源には、蓄電池方式と自家発電方式とあるが、

採用に当たっては照明施設以外の電力使用施設との関係もあるため、経済性や保守性を総

合的に検討した上で選定するものとする。

また、この照明は停電後 10 分以上持続するものとする。

(11)接続道路の照明

接続道路の照明は、夜間時トンネル入り口付近の道路幅員の変化や、出口に接続する道

路の線形や障害物の存在を明示するために必要である。このため、トンネルに続く道路に

は坑口から 15m付近の進入車線側に照明灯を1基設置するものとする。ただし、坑門と交

差性や橋梁が近接する場合等で、その設置位置が合理的でないと判断される場合には適当

な位置に変更できる。

(12)非常駐車帯の照明

非常駐車帯は、トンネル内で故障等を起こした車両の駐車場所であり、簡単な修理を行

う場所であるので、その照明は光源に蛍光ランプを用い、路面照度は 75 Lx 以上を標準と

する。

(13)配線・配管設計

配線設計は、器具の負荷容量、電圧降下、電源供給方式等を考慮して「内線規定」等に

従って行うものとする。なお、使用ケーブルの最小断面積は 2.0mm2とする。

配管設計においては電気通信施設設計指針(電気編)によるものとする。

配管設計においては、ケーブルの被覆絶縁物を含む断面積の総和が管の内断面積の 32%

以下になるようにしなければならない。また、管路材は硬質ビニル電線管あるいは合成樹

脂可とう電線管を標準とする。

道路照明施

設設置基準・

同解説

5-6

道路照明施

設設置基準・

同解説

5-7

電気通信施

設設置要領・同

解説

(電気編)

4.3.8

電気通信施設

設計要領・

同解説

(電気編)

4.4.4

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-73

15 トンネル非常用設備

(1)トンネル非常用設備設計に用いる基準書等

トンネル非常用設備の設計は、「道路トンネル非常用施設設置基準・同解説」(平成 13

年 10 月)によるものとする。

(2)施設設置計画

トンネルの等級区分及びトンネル等級別の非常用施設の設置標準は次のとおりである。

1)トンネルの非常用施設設置のための等級区分は、その延長及び交通量に応じて図1-48

に示すように区分する。

ただし、高速自動車国道等設計速度が高い道路のトンネルで延長が長いトンネルまたは

平面線形、もしくは縦断線形の特に屈曲している等見通しの悪いトンネルにあたっては一

階級上位の等級とすることが望ましい。

図1-48 トンネル等級区分

2)トンネルには、火災その他の非常の際の連絡や危険防止、事故の拡大防止のため、トン

ネル等級区分に応じて、表1-38 に示す施設を設置するものとする。

道路トンネル

非常用施設設

置基準・同解説

3-1

3-2

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-74

表1-38 トンネル等級別の非常用施設 トンネル等級

非常用施設 AA A B C D

通報・警報設備

非 常 電 話 ○ ○ ○ ○

押 ボ タ ン 式 通 報 装 置 ○ ○ ○ ○

火 災 検 知 器 ○ △

非 常 警 報 装 置 ○ ○ ○ ○

消 火 設 備 消 火 器 ○ ○ ○

消 火 栓 ○ ○

避 難 誘 導 設 備 誘 導 表 示 板 ○ ○ ○

排 煙 設 備 又 は 避 難 通 路 ○ △

そ の 他 の 設 備

給 水 栓 ○ △

無 線 通 信 補 助 設 備 ○ △

ラジオ再放送設備又は拡声放送設備 ○ △

水 噴 霧 設 備 ○ △

監 視 装 置 ○ △

(注)上表中「○印は原則として設置する」、「△印は必要に応じて設置する」ことを示す。

(3)各施設の配置計画

1)通報・警報設備

①非常電話

非常電話設備は、電話機とその位置を明示するための表示灯や案内板等により構

成される。

非常電話の取り付け高さは、利用者が容易に取り扱いできるように、送受話器の

高さを路面または監視員通路面より 1.2~1.5m にすることが適当である。設置間隔

は一方通行および対面通行の場合で片側 200m 以下とする。ただし、対面通行トンネ

ルにおいて片側 200m 間隔の千鳥配置としている例もある。なお、案内板は電話を設

置する側に 25m 間隔で設置する。(図1-49 参照)

電話機はNTTの技術基準に適合したもので、NTTからの支給品とする。

図1-49 非常電話の設置間隔

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-75

②押ボタン式通報装置

押ボタン式通報装置は、押ボタンスイッチと赤色表示灯で構成される。

取り付け高さは、非常電話と同様に利用者が容易に取り扱いできるように、路面また

は監視員通路面より 0.8~1.5m にすることが適当である。

設置は一方通行および対面通行の場合で片側 50m 間隔を標準とする。ただし、対面交

通トンネルにおいて片側 100m 間隔の千鳥配置としている例もある。

また、設置箇所に消火栓、消化器箱及び非常電話が設置される場合には、箱抜きの一

体化を考えて併設することが望ましい。

③火災検知器

光式火災検知器とし二波長式ちらつき型火災検知器またはC02共鳴式ちらつき型火

災検知器とする。

取付間隔は 25m、取付高 1.2~1.5m 片側配列を標準とする。

④非常警報装置

警報表示板の設置位置は、トンネル坑口付近で、トンネル利用者などが表示内容を十

分視認し、安全に停止できるような位置に設けるものとし、図1-50 に走行速度と警報

表示板の設置位置の関係例を示す。

図1-50 警報表示板位置図の例(参考)

道路トンネル

非常用施設設

置基準・同解説

4-2

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-76

2)消火設備

① 消火器

消火器は、手さげ式粉末ABC型(6kg型)が一般的であり、2本を1組として消化

器箱内に格納するものとする。

消火器箱の材質はステンレス鋼製を標準とする。

消火器の配置位置は、一方通行および対面通行トンネルにおいて片側50m間隔を標

準とする。ただし、対面通行トンネルにおいて片側100m間隔の千鳥配置としている例

もある。

設置高さは、他の非常用施設の配置との関連、持ち出しやすい高さ及びトンネル形

状などとの関係を考慮して決定する。

② 消火栓

消火栓は、口径40mm、放水量130L/min、放水圧力0.29MPaを標準とし、ホース長さは

30mを標準とする。

消火栓箱の材質はステンレス鋼製を標準とする。

消火栓箱の外面は原則として赤色蛍光塗装仕上げとする。

消火栓の設置位置は、片側50m間隔を標準とする。

消火栓箱は、材質及び塗装を前項の消火器箱と同様とする。

③ 消火ポンプ

消火ポンプは、電動機直結駆動の渦巻きポンプを標準とし、送水対象となる

消火栓、給水栓等に対して必要な同時放水量を必要圧力で送水できるものとする。

④ 貯水槽

給水源は、公共用上水道を一般的とするが、公共用上水道による水源の確保が困難な

場合は、トンネル湧水、井戸、沢水等から年間を通じて必要量の確保が確実にできるよ

う検討計画すること。

貯水槽は、各消火設備に対しての基準容量に若干の余裕を加え十分な容量となるよう

計画すること。

3)避難誘導設備

①誘導表示板

トンネル中央を境に 100m ピッチで千鳥配置とし、坑口から 200m 程度までとする。た

だし、曲線トンネルの場合は坑口が確認できる位置までとする。また 500m 以下のトンネ

ルで両坑口が確認できる場合は、表示しなくてもよい。

誘導表示板は非常電話の近くに設置するものとする。

等級区分A級以上のトンネルの誘導表示板は内照式とする。

誘導表示板のレイアウトは図1-49、図1-50、とおりとする。

道路トンネル

非常用施設設

置基準・同解説

(H13.10)

4-3

道路トンネル

非常用施設設

置基準・同解説

4-3

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-77

4)その他の設備

その他の設備として通報・警報設備、消火設備および避難誘導設備を補完し、消火活動

を容易にするための設備をトンネルの防災等級に応じて設置するものとする。なお、設置

に当たっては、前記の基準書によるものとする。

(4)配管・配線

1)配管

①縦断部は歩道又は監査廊部の地中とする。

②機器への立上がり、立下がり部は埋込を原則とする。

③コンクリート内埋設配管とする場合は、耐衝撃性硬質ビニール電線管(HIVE)とす

る。

2)配線

①電源線はCVを原則とする。

②信号線はCPEV、CVVを原則とする。

道路トンネル

非常用施設設

置基準・同解説

4-4

(参考)

電気通信施設

設計指針

(電気編)

第5章 1-10

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-78

16 換気設備

16-1 換気設備の設計に用いる示方書等

換気設備の設計にあたっては、次の関係図書等に準拠して行うものとする。

なお、使用にあたっては最新版を使用するものとする。

関 係 図 書 発行年月 発 行 者

道路トンネル技術基準 H15.5 建設省

道路トンネル技術基準(換気編)

以下「換気基準」・同解説 H20.10 日本道路協会

道路構造令の解説と運用 H16.2 日本道路協会

道路の交通容量 S59.9 日本道路協会

16-2 調査・計画

16-2-1 一 般

道路トンネル換気計画は、トンネル建設の全体計画の一環として、交通量の推移、トン

ネル本体の建設計画等を勘案し、綿密に行わなければならない。その手順の一例を示すと、

下記のとおりである。

(1) トンネルのルート選定

(2) 換気設計上必要な資料の収集

(3) 所要換気量の算定

(4) 換気の基本計画の作成(換気方式の選定)

基本換気方式におけるトンネル周辺への影響照査

(5) 断面計画および風量・風圧計算

(6) 非常用設備計画……排煙設備の確認

(7) 設備諸元の決定

(8) 換気機器等の製作・施工

(9) 運転調整

16-2-2 調査

換気計画にあっては、交通・気象・環境および地形・地物・地質等について調査を行わ

なければならない。

(1)交通量調査

交通量および大型車混入率、交通特性等の調査

(2)気象調査

自然換気力の算定のための坑口間差圧、風速、風向の調査

ただし、現実に難しい場合は、道路トンネル技術基準(換気編)・同解説による一般

値を用いても良い。

道路トンネル

技術基準(換気

編)・同解説

2-1

道路トンネル

技術基準(換気

編)・同解説

2-2

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-79

(3)トンネル内現況調査

既設のトンネルにおける場合の交通量、CO濃度、煤煙濃度および換気機器の運転

状態の調査

(4)トンネル外環境地用

換気により生ずる排気ガス、騒音等の影響が及ぶと思われる範囲の環境調査

(5)地形・地物・地質調査

換気所及び立坑、斜坑等の換気用、構造物の位置選定のための調査

16-2-3 設計に用いる交通量

換気施設の設計に用いる交通量は、当該トンネルの設計交通容量を用いることを原

則とする。ただし、当該道路の設計時間交通量が設計交通容量を大幅に下回る場合に

は、交通量として設計時間交通量を用いる事ができる。

設計に用いる交通量は、次のとおりとする。

なお、交通の集中性等により渋滞走行が予想される場合には、これらの状況においても

最低限の換気状態が確保されるかどうか等について、検討することが望ましい。

16-2-4 換気の対象物質及び濃度

(1)換気対象物質

トンネル換気施設設計の対象とする有害物質は、次のとおりとする。

生理的な影響を及ぼす物質・・・・・・一酸化炭素(CO)

視野環境に影響を及ぼす物質・・・・煤煙

(2)設計濃度

換気施設の設計に用いる煤煙及び一酸化炭素の設計濃度は、トンネル内の交通の安

全性及び快適性並びに維持管理作業の安全性を確保するために必要な値とするものと

し、当該道路の設計速度に応じ、次の表に示す値を標準とする。

なお、歩道を有するトンネルで、且つ、歩行者が多い場合は、歩行者を対象とした

設計濃度を別途設定しても良い。

設計速度 煤煙の設計濃度

(100m 透過率)

一酸化炭素の

設計濃度

80km/h 以上 50% lOOppm

60km/h 以下 40%

※走行速度は、Q-V 図より設計速度を VS/VDを乗じて算定す

るものとする。

また、渋滞走行時の設計濃度は、走行速度およびトンネル内滞留時間等から設定す

ることが望ましい。

道路トンネル

技術基準(換気

編)・同解説

2-3

道路トンネル

技術基準(換気

編)・同解説

2-4

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-80

16-2-5 換気施設の必要性の検討

(1)対面通行トンネル

対面通行のトンネルにおける交通換気力は交通量および方向別の交通量の変動により時々

刻々変化する。このため、自然換気の効果を一律には決めがたいのが実情である。既往の実

績から対面交通トンネルにおいて機械換気を行っているトンネルは、下図から次式で示され

る。

L・N=1000

但し、L:トンネル延長(km)N:時間交通量(台/h)

(2)一方通行トンネル

一方通行トンネルの場合、交通換気の効果

が一方向に作用するため、自然換気の限界は

対面通行トンネルに比べて飛躍的に拡大され

る。

既往の実績によると、一方通行トンネルに

おいて機械換気を行っているトンネルは次式

で示される程度となっている。

L・N=3000

但し、L:トンネル延長(km)

N:時間交通量(台/h)

なお、前述した式は平均的なトンネルにお

ける自然換気の一つの目安であり、勾配が急なトンネル、延長が長いトンネル、大型車混入

率が高いトンネル、渋滞が発生しやすいトンネルなどの特殊な場合の適用に当たっては、特

に注意が必要であり、別途、検討することが望ましい。自然換気の目安(対面通行トンネル)

道路トンネル

技術基準(換気

編)・同解説

2-5

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-81

17 内装工

17-1 概説

トンネル内装工には運転者が安全に走行できるため視環境の改善及び、視線誘導を目的と

する一般内装と坑口付近の騒音低減を図ることを目的とする吸音内装とがある。吸音内装は

特殊であるため個別に検討するものとし、ここでは一般内装の標準的な基準を示す。

17-2 設置基準

トンネル内装工は、原則として図1-51 に示す内装等級区分I、及びⅡのトンネルに設置

するものとする。ただし、この範囲外にあっても

(1)幾何構造が厳しい。

(2)大型車混入率が高いことが予想される。

(3)トンネル区間が連続する。

等の路線にあって、その必要性が高い場合は内装工を設置できるものとする。

なお、内装等級区分の検討には、供用時より 20 年後の推定交通量(トンネル1本当たり)

を使用したものとする。

図 1 -51 内装等級区分

表 1 -39 内装等級の定義

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-82

17-3 設置範囲

トンネル内装工の設置範囲は、当該トンネルの諸条件を考慮し、表1-40 に示す区分に従

って設置するものとする。

表1-40 内装等級と設置幅

(注1)設置幅は図 1 -52 の b、c、d を参照。

(注2)具体的な設置高さについては、「トンネル標準

設計図案」トンネル付帯工内装工図を参照。

a:路面からの高さ b:設置幅(走行側) c:設置幅(監視員通路側面)

d:設置幅(追越側) e, e':清掃余裕高 f:浮かし幅

図1-52 内装工設置範囲

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-83

17-4 内装材料

17-4-1 内装材料

内装材料は道路条件、設置箇所、施工性、経済性、長期的な耐久性を総合的に判断して

選択するものとする。

表 1 -41 トンネル内装工検討対象材料

① タイル直張り ⑤ アルミニウム系金属板

② 繊維補強化セメント板 ⑥ タイルパネル系

③ ホーロー系金属板 ⑦ セラミック系大型板

④ ステンレス系金属板 ⑧ その他(塗装系を含む)

17-4-2 内装取り付け方法

内装工の取り付け方法はタイル、パネル系とも直張り方式を標準とする。

表 1 -42 内装板の設置方法と材料の種類(実績)

番組 名称 設置方法(施工法) 内装板の材種 取り付け位置

① タイル直張り

(a)接着剤張り タイル 監視員通路側壁部

覆工側壁部 (b)モルタル張り タイル

② パネル直張り

(a)接着剤張りとアンカーボルト

の併用

(b)上下部を押さえ金具とアンカ

ーボルトで覆工面に固定

繊維強化セメント板

監視員通路側壁部

覆工側壁部

ホーロー板

ステンレス板

その他

図1-53 タイル直張り

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土木設計要領 第2編 道路編(H29.10)

第3章 トンネル設計

道-3-84

図1-54 パネル直張り(ホーロー板の例)

17-4-3 材料規格

(1) タイル直張り

タイル直張りする場合の構造および材料規格は次のとおりとする。

(ⅰ) タイル規格

タイル直張りに使用するタイルは、磁器質、施ゆう、外装タイル(JIS A 5209)

の磁器質タイルを標準とする。タイルの裏足の高さは表1-43 による。

表 1 -43 タイル裏面の裏足の高さ

施 工 法 裏足の高さ

モルタル張り用 1.5mm 以上

接着剤張り用 1.Omm 以上

(ⅱ) タイルの表面反射率

表面反射率の測定は、JIS A 5400 7.5 の 45°O°法による試験法とし、初期値は

65%以上とする。

(ⅲ) 寸法・色

タイルの寸法は、二丁掛け(227×60mm)または 100mm 角二丁(目地共寸法 200×

100mm)を基本とし、色は白色・ブライトゆう薬を標準する。

(ⅳ) タイル接着強度

接着方法は全面接着とし、引張り接着強度は 0.40N/mm2以上とする。

(ⅴ) タイルの目地

目地処理は通し目地(いも目地)とし、水平目地4mm、縦目地5mm を標準とする。

(ⅵ) シーリング

タイルの上端部と横断部はシーリング(JIS A 5758)を施工するものとする。

(ⅶ) 安全衛生管理

施工中の安全衛生管理は、関連法規などに従って適切に行う。

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第3章 トンネル設計

道-3-85

(2)パネル系内装板

パネル系内装板の構造および材料規格は次のとおりとする。

(ⅰ) 耐火性

表1-44 耐火性に関する事項

項 目 基 準 値 備 考

耐火性

建設大臣が指定する「不燃材」

であること。

または「認定不燃材」であるこ

と。

建築基準法

建設省告示 1828 (昭和 45 年 12

28 日)の「不燃材料を指定する

件」より不燃材申請による認定。

(ⅱ) 内装材に作用する荷重およびその他の物性値

下地構造と一体となっていて通常作用する外力に耐え得る強度を有する材料を

採用するものとし、その物性値は基本的に JIS A 5430 に規定されるスレートボ

ードのフレキシブル板等で板圧4mm を標準とし、かつ表 1 -45 に示す物性値を満

足するものとする。

表1-45 内装材料の強度および物性値

項 目 基 準 値 備 考

曲げ破壊荷重 4.5N 以上

JIS A 1408 3. 1 および JIS A

5430 の試験方法による。(3

号供試体)

たわみ(mm) 10 以上 JIS A 1408 3. 1 の試験方法

含水率(%) 10 以下 JIS A 5430

耐衝撃性試験 亀裂、剥離貫通孔、および割

れのいずれもないこと JIS A 5430 参考1の試験方法

色 白色系を標準とすること

初期反射率 60%以上 JIS A5400 7.5 視感反射率

測定方法 JIS Z8722

塗膜厚(μm) 30 以上

塗 膜 硬

度 無機塗膜 3~4以上 モース強度

耐 薬 品

性 著しい変化のないこと

5%硝酸。 5%硫酸の滴下

試験、24 時間放置後の目視

観察(JIS A 5707 6.8 の試験

方法)

耐 候 性 異常なし ウエザオメーター試験

1,000 時間

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道-3-86

18 標準的な工程表作成の考え方 工程表の決定にあたっては、トンネル延長、地質、地形、掘削方式及び掘削工法等を考慮し

て決定する。

(1) 発破工法

必要工期=補助ベンチ付全断面掘削期間+上下半交互併進時の上半掘削期間+上下半

交互併進時の下半掘削期間+1.5 ヶ月(特別な場合は別)+排水工等雑工期間+準備及び

後片付け

標準的な工程表作成の考え方(参考)

(2) 機械掘削工法

必要工期=上半掘削期間+2 ヵ月(特別な場合は別)+排水工等雑工期間+準備及び後片

付け

標準的な工程表の考え方(参考)

土木工事標準

積算基準書

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道-3-87

第2節 参考資料

1 掘削機械(自由断面掘削機)

(1)概要

岩石トンネル掘進機(自由断面掘削機)は元来、採鉱機械として発達し、その後、省

力化あるいは急速施工等を目的として、軟岩用一般トンネルに使用されるようになった。

また、最近は市街地近辺でのトンネル工事において発破の際に発生する種々の公害を避

けるため、中硬岩および硬岩をも機械掘削で施工するケースが増えつつある。これはト

ンネルボーリングマシン(T. B. M)に比較して、小型軽量で機動性に富み、自由断面の切

さくが可能、比較的低価格等の利点が考えられるためと思われる。

(2)掘削機の構造と特長

自由断面掘削機の呼称は、ロードヘッダ、カッタローダ、ブームヘッダ、アルピネマ

イナなどと各社異なるが、構造は、クローラ式または、車輪式の走行台車と、それに搭

載されたカッタードラム式ブームに分れ、掘削は、カッタードラムを上下左右に旋回し

ながら行い、ずりは、かき寄せ装置(ギャザリング装置)または、ずりはね上げ式によ

りコンベアーに乗せ後方へ運搬するものである。

(3)掘削方式の選定

掘削方式の選定は下図にあたってはボーリング調査などの事前調査によりトンネルの

地山条件(一軸圧縮強度、亀裂係数、地質、湧水量等)や環境条件等を総合的に判断し、

検討するものとする。

(4)掘削機の適用条件

掘削機の選定にあたっては、トンネルの施工法、地質、掘削断面に適合したもので、

かつ経済的で能率のよい機種を選定することが必要である。

低強度の岩質、未固結の地山で圧縮強度 15,000~20,000KN/m2(150~200kg f/cm2)

程度の軟岩質の地山であれば掘削は容易に可能であるが、石英を多く含む地質や礫層が

介在する地質では、カッター(ビット)の損傷が激しく掘削コストが増大する。中硬岩

用機種を使用すれば、圧縮強度が 50,000~60,000KN/m2(500~600kgf/cm2)程度の岩

にも適用が可能であり、機種によっては 100,000KN/m2(1,000 kg f/cm2)以上の硬岩

の掘削実績もある。この場合、ビットの選択、掘削時の粉塵除去対策ならびに可能限度以

上の硬岩に対する補助工法などについて、十分な検討を要する。

機械掘削を適用するにあたっては、経済的な掘削かどうか、掘削能力はどの程度か等

を判断しなければならない。

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道-3-88

掘削機による岩盤の掘削性については主に一軸圧縮強度、または、弾性波速度が判断の

基準とされてきたが、岩質、亀裂の状態、含水状態にも大いに影響を受けるので、一概

に決めることができない。

したがって、それぞれの機種の適用地質、掘削能力を明らかにすることは極めて困難

であるが、何らかの目安も必要と考えられるので、図2-1に岩石の圧縮強度と実掘削

能力の関係の概略図を示す。

(注)本表は、あくまでも1つの目安であり、岩質により大きく

異なることがあるので注意すること。

図2-1 掘削の能力と岩石の一軸圧縮強度の関係

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(5)掘削機の種類と選定条件

掘削機は、その構造から表2-1のように分類される。

自由断面掘削機の選定にあたって特に地質の要因は工事の成否をにぎる鍵である。メ

ーカーの発表している公称能力は切さく可能という数宇であり、経済掘進できる数値で

はない。

表2-1 掘削機械の分類

分類

方式 機 械 特 長 機 種

カッタ-ドラム

がブーム軸回り

に回転

ブーム伸縮、駆動機構が簡単で強固な

構造にできる。

ロードヘッダ、ミニロードヘ

ッダ、ブームヘッダ

カッタ-ドラム

がブーム軸に対

して直角に回転

掘削時の反力が上下方向に限定され

るため、機体は軽量化できる。

アルピネマイナ、ミニヘッダ、

カッタローダ、フライスロー

ダ、モービルマイナ

かき寄せ方式

掘削と積込装置が別個に構成される

ため、個々の構造は強固にできるが、

構造は複雑。

ロードヘッダ、ミニヘッダ、

ブームヘッダ、アルピネマイ

ナ、モービルマイナ

かき上げ方式

構造が簡単で切さくと積込みが同時

作業できる。

リングカット工法に適している。

カッタ-ローダ、フライスロ

ーダ

ブームスクリュ

ー方式

構造が簡単で、ズリ積込み時のトラ

ブルが少ない。

ミニロードヘッダ、ミゼット

マイナ

クローラ方式 狭い坑内においても機動性がよく、

不整地箇所でも自由に走行できる。

ロードヘッダ、アルピネマイ

ナ、ブームヘッダ、カッタロ

ーダ、ミニヘッダ、フライス

ローダ、モービルマイナ

レール方式 軟弱地盤に適するが、軟条布設作業

が必要。

カッタローダ、フライスロー

ダ、ミニローダヘッダ

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道-3-90

2 矢板工法

2-1 総 則

NATMに準ずる。なお、矢板工法の検討に当って本資料を用いる場合には、担当課と協

議するものとする。

2-2 トンネルの設計

NATMに準ずる。

2-3 内空断面の設計

2-3-1 内空断面の決定の諸条件

(1)換気設備の必要な場合は、その構造を十分検討のうえ内空断面に反映させなければ

ならない。また、照明設備、非常用設備は、建築限界の余裕内に設けるものとする。

(2)トンネル断面及び覆工厚は、側圧、かぶり、偏圧、土のゆるみ等地質、地形を十分

検討して設計しなければならないが、トンネルの場合に最大荷重は最終時に作用する

ことは必ずしもかぎらず完成直後、あるいは施工中に作用する場合もあり支保工の設

計と合わせて十分検討して設計しなければならない。

また、一般的にある想定された荷重で設計されても、(イ)設計時に想定した荷重及

び分布が実際は異なる。(ロ)覆工、構造及び材質が異なる。(ハ)応力算出が正確で

ない。(ニ)初期応力が施工中に発生する等により応力及び変形は必ずしも実際のトン

ネルでは作用しないのが普通であり設計に当たってはそれらを十分考慮する必要があ

る。

なお、一般的には設計断面は図2-2を標準とすることとした。

(3)断面を閉断面(インバート付)での検討は、(イ)支持力が小さい。(ロ)ゆるい地

質で鉛直荷重と横荷重を受け変位が考えられる。(ハ)土被りが浅く、無凝集力の土質

及び風化岩盤等で凝集力が小さい。(ニ)膨張性地圧が発生する。または予測される。

(ホ)荷重のアンバランスによる偏圧がある。(へ)土質が異なり荷重が非対象に作用

する場合等に行い構造及び施工区間については、地質調査による各要素を十分検討し

て決めなければならない。また、過去の実績等も収集、検討する必要がある。

(4)トンネル内の舗装は全面的な打換えが困難なため普通オーバーレイが行われる。し

たがって、建築限界の空高外に余裕を見込んでおく必要がある。この余裕は 20 cm と

する。

(5)半横流式等天井部とダクトをもつ断面として約 10m2程度(片口換気で 1,000m 程度)

から約 16m2(両坑口換気で約 3,000m 程度)程度までとし、1ダクト断面の変化は、

トンネルアーチ部の内径を変えることなく、スプリングライン高さの調節によって行

うことを原則とする。

(6) 天井板

天井板の占有厚さは 150mm 程度とする。天井板として確保しなければならない。

計画占有厚さは、天井版自体の厚さと撓み等を考慮して決定するものとする。

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2-3-2 設計断面

標準幅員については昭和 50 年7

月 15 日付建設省都計発 40 号建設

省道企発 51 号道路幅員に関する基

準(案)をもとに決定するが、運

用にあたっては担当課と打ち合わ

せのうえ決定する。

図2-2

2-4 地山分類

2-4-1 地山分類

トンネルの設計にあたっては地質調査資料をもとに、地山分類を行うものとし地山分類

は表2-2によるものとする。

地山分類を適用するにあたっては、次の項目に留意したうえで用いなければならない。

(1)表2-2は一般的な標準を示すもので、実状に即応しない場合には変更することが

できる。

(2)岩質区分ABCDEは掘削支保工覆工の設計等に用いる。

(3)岩質区分のうちEは特殊な岩質(大きな崖錐、大きな断層、破砕帯などの土圧の著

しい)以外には用いない。

(4)弾性波速度による判定基準について

(a)蛇紋岩は変質が極めて不規則であるので、物理探査やボーリング調査の結果だけ

では地質の実感を把握できないことが多く表2-2は調査を相当に行った場合であ

るので、表2-2よりランクを下げた方がよい場合もある。

(b)輝緑岩・角閃岩・橄欖岩・斑れい岩・輝緑凝灰岩・泥岩は、蛇紋岩作用を受けや

すいので同様の注意が必要である。

(c)坑口および渓流部の近くではトンネルの上方および側方の「かぶり」が薄い場合

が多い、その場合は弾性波速度に対して注意を払い、表2-2のランクを下げるこ

とも検討する必要がある。

(d)トンネル基盤より上部に約 15m の同一速度層がない場合は地質図における上層(速

度の遅い)の速度を採用する方が望ましい。

(e)「かぶり」の薄いところでは、地質が比較的悪く、地質区分の変化も著しいことが

多いため測量誤差(航空図化図、実測図、弾性波調査測量図)が地質区分の判定に大

きな影響を与えるので特に考慮を払う必要がある。更に物理探査の解析誤差も加わる。

(f)断層、破砕帯については弾性波速度のみでなく、その方向、かぶり、その他の判定

基準を参考にして補正を行うものとする。

(5)地質状態による判定基準について

設計の段階では弾性波速度の他、現地踏査、ボーリング試掘などの成果をこの基準

にあてはめて岩質区分を行うが、施工中には掘削面の状態を精査して、この判定基準

と比較し当初設計の岩質区分の確認を行う必要がある。

(6)ボーリングコアによる判定基準について

ボーリングコアによる判定基準およびコアの状態はボーリングの施工技術にも大き

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第3章 トンネル設計

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く左右されるので、必ずしも一律な確定的な判定基準とはならないが、大まかな目安

として利用できる。

(7)観察による判定基準について

岩石の硬さ、亀裂は局部的な観察では誤認しやすいものである。大局的な判断を行

うべきであり、ここに示した判定基準は大まかな目安である。

(8)地質状態による判定基準について

地圧測定あるいは支保工、覆行の応力測定などの実績及び Terzaghi の示した土荷重

の表をもとにしてつくった判定基準であるが、地山のゆるみ高さは施工法にも関連す

るので同一岩質でも大きな差異が生じることもある。

(9)地山分類の判定基準には、蛇紋岩、泥岩、頁岩に多くみられる膨張性地山、含水、

および湧水の程度、スレーキング、ブロッキング状態は加味されてなく掘削中に変形、

変状、盤ぶくれ等の原因になるもので判定に際しては十分注意が必要である。

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表2-2 地山分類表

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2-5 掘削工法の選定

2-5-1 掘削工法の選定

掘削工法の選定は表2-2地山分類表による。

工事積算に用いる掘削工法は、加背割より分類して次の4種を標準とする。なお、これら

によるのが不適当な場合は別途に考慮するものとする。

2-5-1-1 上部半断面掘削

(1) 地質が普通程度の場合に採用する。

(2) この場合の覆工は逆巻工法を標準とする。

(3) 加背割および掘削順序は下図によるものとする。

イ)掘削分類(A,B,C) ロ)掘削分類(D)

(注)掘削分類D区間の上部半断面切拡げは「リングカット方式」を原則とする。

2-5-1-2 底設導坑先進工法

(1)長大トンネルまたは地質がやや不良で地質が複雑で変化のある場合等に採用する。

(2)この場合の覆工は逆巻工法を標準とする。

(3)加背割および掘削順序は下図によるものとする。

(注)掘削分類D区間の上部半断面切拡げは[リングカット方式]を原則とする。

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2-5-1-3 全断面掘削または原爆型掘削

(1) 長大トンネルで、十分信頼できる地質調査の結果にもとづき、地質が極めて良好と

判断される場合に採用する。

(2) この場合の覆工は順巻工法を標準とする。

(3) 加背割および掘削順序は下図によるものとする。

2-5-1-4 側壁導坑先進掘削

(1)地質が悪く、支保工に沈下のおそれがあるような場合等に採用する。

(2)この場合の覆工は順巻となる。

(3)加背割および掘削順序は下図によるものとする。

(注)掘削分類D区間の上部半断面切拡げは「リングカット方式」を原則とする。

2-5-2 標準加背割

加背割トンネルの内空断面によって異なるが、一般的には下記を参考に決定する。

(1)逆巻工法のアーチ部支承幅(G)は 45 cm 巻厚区間で 40 cm、60 cm 巻厚区間で 50 cm

を標準とする。

(2)キックアップ(H)は 10 cm を標準とする。

(3)支保工天端の直線長(ℓ)は1m以下を標準とする。

(4)アーチ部支承と S.P.L の高さは(E)は 80 cm を標準とする。

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(注)断面の外側線は巻立支払線より 10 cm 差引いた線を示す。

(5)上部半断面掘削

45 cm 巻厚区間を基準にして D≒3.5m、C≒3.0m 確保できる断面とする。この場合(I)

が50 cmより大きくなる場合はアーチ支保工の脚部を下げる等の検討を行うものとする。

また土平天端幅決定の(F)は 45 cm 巻厚区間で 60 cm、60 cm 巻厚区間では 80 cm 程度

とする。

土平勾配は 1:0.2 程度とする。

2-5-3 導坑断面の設計

(1) 導坑断面は、その導坑の目的により決定しなければならない。ただし、そのトンネル

の地質、地形、トンネル規模、使用機械、工程等の条件も考慮して設計するものとする。

導坑幅および導坑高

(注)1 上表によりがたい場合は、使用する機種及び支保工、換気用風管並びに退避幅

を考慮してきめる。

2 側壁導坑には適用しない。

寸 法

ずり出し方式 導坑幅(m) 導坑高(m) 備 考

タイヤ方式 - 3.5 3.1 2tダンプトラック

レール方式 単 線 3.2 3.0 3~4.5m3ズリ鋼車

複 線 5.0 3.4 3~6m3ズリ鋼車

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(2) 側壁導坑先進工法

導坑幅は側壁コンクリート幅(全断面覆工、仮巻形式)導坑支保工形状、掘削ずり処理

と側壁コンクリートの平行作業の可否およびズリ鋼車、コンクリート運搬方法、退避幅等

を考慮のうえ決定するものとする。

(a) 地山が膨張性の岩質で比較的悪いトンネルの導坑幅は掘削途中で側壁コンクリートの

打設の必要性を考慮して 4.3m を標準とし図2-3を参照すること。

(b)地山の岩質が性較的良好で安定しており、導坑延長が 100m 程度以下の導坑幅は掘削

後において側壁コンクリートを打設することを考慮して、3.2m を標準として図2-4を

参照すること。

図2-3 図2-4

2-6 支保工の設計

2-6-1 支保工の設計

トンネルの掘削は地山に存在する平衡状態が破れた時、その空間を保護する必要を生じる。

この役割を果たすのが支保工である。支保工は材料と使い方により種々の種別があり、その

使いわけは地山の性質によって異なるが、安全性、経済性を十分満足するよう選び設計しな

ければならない。

2-6-2 支保工の選定

(1)支保工は原則とし鋼製支保工を使用するものとする。

(2)特に地質が良好な場合、あるいは特別に他の支保工を考慮する必要が認められるような

地質の場合には、作業の安全性、施工性、経済性を検討のうえ、他の支保工を設計しても

よい。

(3)導坑支保工は上記の(1)(2)の項に準じて設計する。

(4)つなぎ材 頂板・底板

鋼製支保工相互間は、タイロット、内梁などのつなぎ材によって強固に連結し、支保工

が単体で荷重を受けることを避け、連続した形で土荷重も支保する構造とする必要がある。

これはトンネル軸方向に外力が働いた場合には支保工が転倒するおそれがあり、特に必要

である。また、内梁材は原則として導坑用を木製とし、埋殺部及び本線用は鋼管とする。

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第3章 トンネル設計

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2-6-3 鋼製支保工

鋼製支保工は掘削作業に伴ない、あるいは掘削後になるべく早く建て込みができ、覆工完

了までの間、荷重を安全に支えるものでなければならない。また鋼製支保工はコンクリート

の中に埋込むものとする。

2-6-3-1 支保工の形状寸法

支保工部材は原則として2ピース方式としてかつ想定される外力の他条件に対して有利

な形を有し、施工上の便宜を備えたものでなければならない。

2-6-3-2 鋼製支保工の性質

鋼製支保工に用いる鋼材は伸び率が大きく、かつ曲げや溶接などの加工法のよいものが

望ましく JIS G 3101 に規定する SS41 が適当である。

2-6-3-3 鋼製支保工の断面と建込間隔

鋼製支保工の断面および建込間隔は表2-3・表2-4の値を標準とする。

鋼製支保工は原則としてH形鋼を使用する。ただし、施工法、安全性、経済性、その他

を比較検討のうえ他の形状の鋼製支保工で設計してもよい。

(1) 導坑支保工

1) 導坑支保工は、H形鋼支保工2ピース方式を原則とする。

2) トンネル延長(片押)500m 未満については1回使い、500m 以上の場合は2回使いと

し、スクラップ控除を行うことを原則とする。ただし、コンクリートに埋め込む

分については全損とする。

なお、地質状況(偏圧、破砕層等)、作業条件により使用回数を減じてよい。

3) 矢板の長さは掛矢板の場合(支保工間隔)+30 cm とする。

4) 矢板は雑木及び松矢板とし、転用は原則として行わないものとし、損率は 100%

を標準とする。

5) パッキン材等の雑材は矢板数量の 20%を標準とする。

6) 支保工の形状寸法、間隔、矢板数量等は、次表を標準とする。

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第3章 トンネル設計

道-3-99

表2-3 支保工形状寸法、間隔、矢板数量等

(注)1)上表は標準の場合であり、地山の状態等により別途考慮することができる。

2)上表は掛矢板の場合の値である。

3)E種については施工実態を考慮して決定する。

表2-4 導坑用支保工の断面と建込間隔

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第3章 トンネル設計

道-3-100

(2)アーチ支保工

1)アーチ支保工はH型鋼製2ピース方式を標準とする。

2)矢板は雑および松矢板とし、長さは掛矢板の場合は(支保工間隔)+30 cm、送り

矢板の場合は支保工間隔の 1.8 倍とする。

3)パッキン材等の雑材は矢板数量の 20~30%見込むものとする。

4)掘削分類D、E種については必要に応じ皿板またはウォールプレートを設置する

ものとし全損で計上する。

5)支保工の形状寸法、間隔、矢板数量は次表を標準とする。

表2-5 本線用鋼製支保工の断面と建込間隔

(注)支保工断面、ピッチの欄で上段は内空幅 8. 5m 程度、下段は 10m 程度の場合である。

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表2-6 内空幅 9.5m 未満の場合

(注)1 上表は標準の場合であり、地山の状態等により別途考慮することができる。

2 縫地矢板による場合の施工範囲については別途考慮することができる。

3 E種については、施工実態を考慮して決定する。

表2-7 内空幅 9.5m 以上の場合

(注)1 上表は標準の場合であり、地山の状態等により別途考慮することができる。

2 縫地矢板による場合の施工範囲については別途考慮することができる。

3 E種については、施工実態を考慮して決定する。

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表2-8 頂板、底板の寸法(mm)

バックリング、ねじれなどに対する抵抗性もなるべく大きいのが望ましく、フランジの薄

いものは局部的荷重による変形を起こしやすいので注意を要する。

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2-7 余掘、余巻厚さについて

余掘および余巻の厚さは、次表の値を標準とする。

表2-9 余掘余巻厚さ

(注)1)HはH型鋼の背面高

2)順巻工法の場合の側壁部余巻は 10 cm とする。

2-8 覆工の設計

2-8-1 覆工の形状

覆工の形状は所要の断面を包含し、土圧などの荷重に有効に耐え得るようアーチ型とし、

一般として単円、3心円とする。地域区分D、Eにあっては特に側圧が大きいと判断される

場合は原則としてインバートを設置するものとする。

また特に偏圧が著しいところには、これに対抗するために抱きコンクリート、その他、特

殊な考慮を払わなければならない。

(a)インバートを設ける場合 (b)通常の場合

図2-5

(1)覆工の形状は土圧に経済的に対抗するもので、アーチとして軸力が無理なく伝達され、

曲げモーメントが極力少なくなるように急激なわん曲や隅角、凹凸をさけた形状にしなけ

ればならない。

円弧と円弧との接続点はたがいに共通な切線を持つようにし、側面の円弧の半径は一般

にアーチ部の半径の約2倍程度以下とする。なお側面の背面は内面の半径と平行し、地質、

施工法等を考慮し鉛直とすることもできる。

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(a)インバートを設ける場合 (b)通常の場合

図2-6

図2-7 設計巻厚の取り方

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Ⓐ 覆工仕上り線

Ⓑ 設計巻厚線

Ⓒ 支払線

図2-8 支払線

2-8-2 覆工の厚さ

覆工の設計の厚さは原則として表2-10 による。また覆工コンクリートの強度は表2-11

による。

表2-10 設計巻厚

※( )の数字は坑口部付近で偏圧荷重等が予想される箇所または膨張性地山、

著しい膨張性土圧の作用する箇所に適用する。

表2-11 覆工コンクリートの配合基準

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2-8-3 補強方法

坑口部等で土かぶりが小さい場合および著しい土圧を受ける場合の覆工コンクリートの補

強について。

(1)坑口部の覆工コンクリートには、圧縮応力のみでなく、曲げモーメントによる曲げ引

張応力も働くので鉄筋により補強するものとする。

図2-9

(2)著しい偏圧を受けるところでは覆工のみの強化でなく押え盛土、保護切取り、抱きコ

ンクリート等の併用も検討するのが望ましい。

2-8-4 仮巻コンクリートについて

仮巻コンクリートは土圧が著しく大きく鋼製支保工のみでは荷重を押えきれない場合には

仮巻コンクリートを設計することがある。この場合仮巻の厚さは 20~40cm とする。

2-8-5 覆工背面の設計

(1)アーチの背面と地山との間には空隙が生ずるので、地質の悪い場合、土かぶりの薄い

場合などで、土圧の均等分布をはかるためエアーモルタル、その他による材料で注入を

行うこと。

注入の設計はトンネル地山分類のD~Eの範囲を標準とする。

(2)注入の設計にあたっては注入材料が空隙に十分填充されるよう配合、注入孔の構造及

び配列などを定めること。

注入材料や配合を決定する場合には下記のことを十分考慮しておかなければならない。

(a)覆工背面と地山との空隙が十分に填充できるように流動性に富むこと。

(b)施工中に材料の分離が少なく、注入後安定した強度が得られること。

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(c)注入後の圧縮強度は 1.ON/mm2以上あり地山の荷重を分散させる性質があること。

(d)沈降、収縮による体積変化ができるだけ少ないこと。

(e)気象条件、流水及び炭酸、硫塩酸などの化学作用に対する耐久性があること。

(f)安価であり施工が容易であること。

(3)注入材料はエアーモルタルを原則とする。ただし、湧水量が多い場合にはフライアッシ

ュ混合モルタルなどを検討すること。

(4)注入管は、覆工コンクリート打設時にあらかじめ埋め込んでおくものとし、50mm(JIS G

3452)径を使用する。

注入管の位置及び配置は図 2-9 を標準とする。注入管はすべて注入孔に使用するもので

はなく、多くは注入状況の確認用に利用される。また注入管の長さは(設計巻厚+余巻厚+

5cm)程度とする。

(5)注入時期は地山が軟弱であったり軟弱地質が偏圧する場合、大きな偏圧が早期に作用す

ることとなるので、注入は覆工後なるべく早目に注入する必要があるが、コンクリート強

度が 8~10N/mm2以上となって注入する。

逆巻の場合は側壁コンクリートを打設する前に注入を完了しなければならない。注入は

下側の注入孔より始め最終注入圧力は 0.3~0. 4N/mm2を標準とする。

注入モルタル配合

1:4とする。

図2 -10 注入管の位置および配置の一例

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2-9 坑門坑

NATMに準ずる。

2-10 排水工

2-10-1 排水工

(1)トンネルの左右両側帯の下部または歩道、監査路の下部には路面排水溝を設けるものと

する。特に水量の多いトンネルについては別途歩道、監査路下部に地下暗渠を考慮しても

よい。

(2)トンネル延長及び湧水量により現場打側溝を考慮してもよい。

(3)設置間隔についてはNATMの排水工に準じる。

(4)歩道端部の排水溝(50×50)は 20m 間隔で路面排水溝へ流末処理する事を標準とする。

2-10-2 漏水処理工

トンネル内の漏水を防ぐために、適当な漏水処理工、防水工を設計すること。

漏水の原因は、①アーチ、側壁部のクラック箇所、②アーチ打継目、③アーチと側壁の打

継目などがある。

対策処置方法としては従来から各種の方法が採用されてきたが一般には、漏水箇所の覆工

をはつり、そこに鉄板、ポリエチレン管、また、アーチ表面に漏水受樋などの方法がある。

この工法で注意を要するのは、水抜き孔の断面が小さすぎると、遊離石灰などによって、

水抜き孔が閉塞するおそれがあるため、少なくとも 15cm 程度のものを使用すること。

(1)掘削中に湧水が多く覆工後に背面にある湧水を削岩機、またボーリング機械により穿孔

し背面水を抜水する方法も検討する

(2)アーチ打継目には止水板を設けるものとする。規格は 200×6(スパンシール材同等品)と

する。

(3)掘削中に湧水が多い箇所は、アーチ打継目には漏水処理工が可能な切欠部などを設計す

るとよい。

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2-10-3 湧水処理工

(1) 覆工背面の水をすみやかに排水できるよう、路面下部にはトンネル全長にわたって中

央排水管(有孔管)を布設すること。なお中央排水管の径は 30cm を標準とする。

排水管は、将来の清掃、点検は不可能であるので、余裕のある断面とすることが望ま

しい。

(2) 排水管の勾配はトンネル縦断勾配に合わせて設計するものとする。

(3) トンネル覆工にインバートを設ける場合には、排水管をインバート下部に設けること

を原則とする。しかし、インバートをトンネル中央部附近に設ける場合には、インバー

ト下部に排水管を布設すると、勾配によってはその影響がトンネル全長に及び、排水管

布設に要する掘削量が膨大となり、坑口部では掘削深さが問題になることがある。この

場合は、その附近の湧水量が少ないと判断されるときには、排水管をインバート上面に

布設してもよい。特に湧水が多い場合はインバート上面、下面とも設計することが望ま

しい。

中央排水工についてはNATMに準じる。

(4) 特に湧水が多い箇所は横断排水パイプ、地下排水構造を設置し、中央排水管に導くも

のとする。

(5) アーチ覆工背面には、必要に応じて排水パイプ、止水シート、連結防止シートなどを

設けること。

(6) アーチと側壁の打継目構造

水平方向の継手としては、アーチ下端底面の構造は次のものがある。

1) 覆工背面からトンネル内への漏水防水処理はアーチ部の施工継目およびアーチ部と側

壁部との継目に図2-11(a)~(c)を標準に止水工を設置する。

図2-11

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道-3-110

2)掘削中に湧水が多い箇所の覆工背面には止水シートを設けるとよい。止水シートの設

置は図2-12 を標準とする。

図2-12 防水膜取付図

3) 覆工の打継目、アーチ、側壁部のクラック等による漏水が発生した場合漏水防止工は、

トンネルの覆工コンクリートをはつり、導水断面(内空断面)を 50cm2以上確保するものと

し、防水目地は、スポンジ、ゴム等を用い、漏水、連結防止のために用いる急結接着剤、

急結充填材等の厚さを含めて 5cm 以上(ゴム等で2重になる場合は3cm 以上)の厚さを確

保するものとする。

側壁底部からトンネル側溝への導水部は、内径 100 ㎜以上の塩化ビニール(VP-100)

等、さびない材質のものを用い導水しなければならない。

4)側面排水工

○側面排水の水抜構造は図2-13 を標準とする。

○縦フィルターマットは、側壁の継目に設置することを標準とする。

図2-13

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2-11 参考資料

○○○トンネル断面積集計表

地山区分

A 種 B 種 C 種 D 種 摘 要

上部半断

上部半断

導 坑

設 計 巻 厚

アーチ部

側 壁

アーチ部

側 壁

妻型枠面積

アーチ部

側 壁

スライディン

グフォーム周

アーチ部

側 壁

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道-3-112

○○○トンネル掘削集計表

地山

区分 加背割

設 計 掘 削 量 支 払 掘 削 量 摘 要

断面積 延 長 掘削量 断面積 延 長 掘削量

A種

上部半断

B種

上部半断

C種

上部半断

D種

上部半断

インバー

合 計

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工 程 計 算

(A)導坑掘削完了日

(B)導坑巻立完完了日

(C)上半掘削完了日

(D)アーチ巻立完了日

(E)アーチ巻立開始日

(F)大背掘削開始日

(G)大背掘削完了日

(H)土平掘削完了日

(I)DD’区間大背掘削完了日

(J)土平掘削開始日

(K)側壁巻立開始日

(L)側壁巻立完了日

工程表作成の考え方(上部半断面先進工法の場合)

(イ)上部半断面最終切羽とアーチ巻立の間隔 100m

(ロ)大背掘削はアーチ巻立完了してから開始

(ハ)大背切羽と土平掘削切羽の間隔 50m

(ニ)土平掘削切羽と側壁巻立の間隔 50m

(ホ)L≦150m のトンネルは各加背とも単独施工を原則とし、また土平は両側の工程とする。

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工程表

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巻立所要日数

地 山 区 分 ○ 種 ○ 種 ○ 種

掘 削 延 長 m m m

1日当り進行長

(土平は片側)

上部半断

平 計

坑 実働日数 供用日数

地山別・加背割

所 要 日 数

上部半断

掘削所要日数

ア ー チ 側 壁

①巻 立 延 長

②1スパン延長

③スパン数①÷②

④1スパン所要日数

⑤巻立所要日数③×④

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